综采技术在贵州地方小煤矿推广应用的思考

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  摘要:为贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2010]23号)以及国家煤监局副局长彭建勋在广西百色的会议讲话精神,结合贵州小煤矿的自身特点及发展现状,思考如何推动贵州地方煤矿积极推广综合机械化开采在小煤矿的应用,加快技术改造步伐、提高机械化装备水平、提升安全保障能力,逐步實现机械化、规范化、现代化安全生产管理。
  关键词:小煤矿 综合机械化开采 推广 思考
  中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)24-0174-02
  随着我国煤矿机械化水平的大幅提高, 展望安全状况及产量效益大幅提升的美好前景,结合国家大力推行机械化开采,实现安全发展和经济效益稳步提高的经验和做法,贵州省地方小煤矿根据地质条件、煤层赋存状况、煤炭产量及安全生产形势,积极推广综合机械化开采,提高采煤工作面单产水平、降低工人劳动强度,提升矿井安全保障,保护和改善生产和社会环境。贵州地方小煤矿分布广、少部分地区煤层变化较大,煤层赋存条件较差,倾角变化大,煤层厚薄不均,机械化开采难度较大外,大部分煤矿煤层赋存状况及煤层厚度都比较适合机械化开采,应积极推广综合机械化开采。煤层赋存条件好,非三软的煤层,都应实现机械化开采,实现机械化开采安全事故少,效率高、成本低。因此,如何尽快优化选择最适宜的机械化采煤工艺、提高煤层开采技术水平和提高生产效率、采出率及其产量,将是贵州地方煤矿具有深远指导价值和实践应用价值的课题。
  一、重要性和紧迫性
  推进小型煤矿机械化是贯彻落实科学发展观、促进煤炭工业转变发展方式的一项重要而紧迫的任务。《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》明确提出,要把经济发展建立在安全生产有可靠保障的基础上,建立更加完善的技术标准体系,促进企业安全生产技术装备全面达到国家和行业标准,彻底淘汰安全性能低下、危及安全生产的落后产能和落后技术、工艺、装备。
  根据对全国地方煤矿发展与现状等资料的研究与分析,我国地方综合煤矿(井型30万t/a以下的煤矿)多年来一直处于一条粗放型经济增长的道路,资源损失严重、回采率低、安全状况差等落后的生产方式。随着市场经济的确立,促使煤矿企业的经营活力和市场竞争能力的提高以及人们对生产环境、社会环境及可持续发展的要求,地方煤矿,特别是众多的地方小型煤矿,必须依靠技术进步,加快技术改造的步伐,由粗放型经营向集约型经营转化,使地方煤矿走机械化的道路,向正规化、现代化迈进。地方小型煤矿技术改造的重点应是采煤方法和发展煤矿机械化。
  多年来,贵州地方小型煤矿65%以上是用柱式开采体系,长壁开采不足35%, 而在柱式开采中,相当大的比例又是采用非正规布置,甚至是原始落后的硐式开采体系,即以掘代采或镐落式回采。这种落后的采煤方法、开采工艺使采区和水平划分界限不明确,开采的随意性大,技术对安全生产的指导作用很难发挥;开采效率低,造成井下多头作业,遍地开花,采掘作业很难实现正规循环,现场管理不集中,安全措施难以落实到位;占用巷道多,造成矿井通风系统复杂,通风管理困难;
  无序的开采,造成对巷道的压力显现明显,巷道失修严重,顶板事故多发;采掘关系很难把握,开采的计划性不强,不利于管理者有效指挥安全生产;回采率很低(穿巷采煤,煤柱留设较多,回采率一般均为50% 左右, 甚至仅为20% ),部分煤矿采掘失调,采用前进式开采,巷道煤柱留设较多,甚至一些低瓦斯、薄煤层煤矿为了达到计划产量,将煤层沿倾斜方向化成3-5个条带,多点多面遍地开花进行回采,造成通风系统紊乱,串联通风严重,资源浪费严重等。
  贵州一些地方小煤矿抗灾能力很薄弱,安全状况差。要改变这种落后局面, 必须有计划、有步骤地对采煤方法进行改革并逐步实现采掘机械化。
  国内外煤炭生产的发展实践和历史已经证明,实现机械化采煤与掘进,是煤炭生产发展的必由之路,只有逐步实现机械化开采,才能从根本上扭转效率低、安全状况差、回收率低的不利局面。根据贵州省地方小煤矿的特点,其机械化应是多层次的,根据不同的煤层埋藏条件及井型,采用不同的采煤方法,逐步发展符合自身特点的机械化开采。
  总体来说,贵州省当前应该推行的采煤方法主要有壁式采煤法,在此基础上再推广使用机械化开采就能使安全和产量更上一层楼,而且减少了煤炭资源的丢失,改善生产环境和保护生态环境。
  二、思考及要求
  (一)综合机械化采煤工艺
  目前世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤,简称为“综采”,综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化,减少了中间人力参与的环节,提高了劳动效率。
  1、装备特点
  煤炭井下开采的发展方向是实现矿井高产高效集中化生产。而实现矿井高产高效的前提是提高综采工作面的单产,实现工作面高产高效,达到一矿一面或一矿二面的高度集中化生产。实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标,其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。增加工作面的出煤点。提高综采设备及矿井生产系统的可靠性,减少工作面辅助工序的影响时间。实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。
  采用大能力的新型综采装备来实现长期综采工作面高产高效,也是今后采煤机械化的发展方向,其装备的主要特点是:设备能力大。大功率(>800kW)电牵引采煤机的小时生产能力在1000~1200t以上,运输机、转载机、破碎机的小时生产能力在500~2000t以上;自动化程度高,实现了机电一体化;为了适应采煤机快速割煤的要求,采煤机具备自动调高等功能;液压支架采用电液控制,能实现采煤机、刮板输送机和液压支架的自动控制;设备性能好、可靠性高。   2、综合机械化采煤工艺
  长壁综采是我国综采成套设备获得良好效益的采煤法,其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼,通风系统完善良好。一般来说,加大综采工作面的长度,增加采煤机割一刀的煤量,相应地可减少工作面斜切进刀及端头作业等工序对生产的影响时间,因此能获得较高的产量。
  确定综采工作面的合理长度,一般以工作面日产量最高或吨煤成本最低为准则,制约工作面长度的主要因素是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度。增加工作面的推进长度是减少工作面搬家次数最有效的方法。制约工作面走向长度增加的主要因素是回采巷道的掘进和支护、可伸缩带式输送机的铺设长度以及采场的地质构造。
  ??短壁综合机械化采煤工艺的应用主要基于两个条件:即回采巷道实现机械化快速掘进和实现了综采工作面上、下端头的快速作业。这种采煤工艺使用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井,以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。
  ??贵州省地方煤矿普遍应用的采煤方法主要推行壁式体系,在壁式采煤方法推行的基础上将推广综合机械化采煤。目前,贵州部分地区煤矿地质条件简单到中等复杂的水平、近水平、缓倾斜、倾斜煤层必须推广机械化采煤;具备能力的煤矿企业在地质条件复杂、急倾斜煤层等困难条件下,积极采用新技术、新工艺,尝试推进机械化采煤。
  (二)电气自动化在机械设备中的应用
  采煤机从中厚煤层起步,发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式,逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层,支架型式由占主导的掩护式,逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放顶煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用,液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备,是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。
  电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等。
  (三)掘进工作面的机械化
  掘进工作面的机械化主要是掘进工作面采用机械掘进、运输。比如实现综掘机掘进;采用炮掘实现机械化装渣、运输(自溜、高突矿井及有特殊规定的除外);掘进支护实现快速高效的机械支护等。煤巷、半煤巷实现机械化掘进,鼓励在岩石巷道采用机械化掘进。
  (四)运输的机械化
  运输的机械化不只是单纯采用矿车运输,而是平硐、集中运输大巷采用机车(架线式机车和电瓶机车)运输,斜井采用绞车和皮带运输,竖井采用箕斗和罐笼运输。采区或工作面根据需要采用带式、绞车、刮板输送机、搪瓷溜槽等运输方式运输。运输的机械化主要是改善职工劳动强度,提高运输效率,提高生产产量,取消人工背、人工长距离推矿车、胶轮车等运输方式。
  运输长度超过1500米的平巷、垂深超过50米的斜巷,必须采用机械运送人员,逐步实现辅助运输机械化。
  (五)通风实现全负压和系统独立通风
  采煤方法及采煤工艺实现了壁式、机械化开采就基本解决了串联通风的问题,局部采区在无法解决一次串联的情况下且不属突出矿井或双突矿井,在编制安全技术措施情况下可以一次串联,但不得串联两次以上包括两次。贵州地方煤矿还有相当一部分煤矿是进行穿巷开采、“剃头”开采、不合理的前进式开采,所以容易形成循环风和串联通风,无法解决独立通风和全负压通风。所以为了解决“一通三防”推行机械化开采尤为重要。
  (六)技术支撑
  综合机械化开采在贵州已开始普遍推广,贵州各地区、各有关部门已采取多种方式,帮助综合煤矿集中培养一批与机械化装备相适应的技术和管理人员。
  业主应解放思想、与时俱进、贯彻落实党中央、国务院的决策部署,深刻领会和全面把握加快经济发展转变、调整产业结构和淘汰落后产能,积极组织技术人员到先进的机械化产煤大矿或规模矿井进行实地考察和参观学习和培训,积极培养一批用技术、懂技术、发展技术的矿井中坚技术骨干。
  业主要结合机械化改造需求,采取“自身培养、校企联合、企企联合”等多种方法,对本矿职工进行有针对性的培训,提高职工操作技能,完善煤矿内部管理,组建一支專业的机械化开采应用队伍,以保障机械化开采的需要和发展。
  三、政府统筹、职能部门引导护航
  要推广综合机械化开采,政府部门、监管部门要综合考虑辖区内煤矿的开采条件、灾害种类、管理水平和从业人员素质等因素,找准推进综合煤矿机械化开采的切入点,以推行采煤、掘进和运输机械化为重点,因地制宜,确定重点地区、重点工程和项目,坚持综采优先、推广普采,全面推进综合煤矿机械化开采方法改革,提升开采技术水平。如果政府部门不进行统筹规划、分步实施,不进行引导和协调,不淘汰落后方式和落后产能,就无法提高地方煤矿业主的积极性和“适者生存”的观念。
  贵州各级政府已制定鼓励综合煤矿上机械化开采的政策措施,支持综合煤矿通过机械化改造上规模、上档次、上水平,积极协调、争取信贷支持,指导综合煤矿统筹安排技术改造资金,培养先进,树立样板,总结推广,以点带面,总体规划,统一布局,逐步将贵州地方小煤矿引入发展机械化开采的道路,使贵州地方小煤矿安全健康、红红火火蓬勃发展。
  四、结束语
  建设高产高效矿井是煤炭企业生存和发展的必由之路,是增强煤炭企业整体竞争力和可持续发展的基本途径。综合机械化在煤矿开采中的应用获得了良好的经济效益及社会效益,同时实现了高产高效现代化煤矿。转贴
  参考文献:
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